• 18.03.2015
  • Поделиться ссылкой

Невьянский завод тормозного оборудования

Закрытое акционерное общество  «Невьянский завод тормозного оборудования» (НЗТО) включен в официальный реестр поставщиков тормозного оборудования ОАО «РЖД».

В целях реализации проектов по модернизации тормозного оборудования, проводимых на сети железных дорог Российской Федерации, на предприятии налажено производство запасных частей для модернизации и ремонта воздухораспределителей 483 и авторежима 265А грузового подвижного состава железных дорог. 

Инновационная продукция: (авторежим АРД6, концевой кран Р190, тройник тормозной магистрали Р573, кран разобщительный Р100 и подводящая труба Р200 воздухораспределителя, часть главная воздухораспределителя ЗЧР270.023, часть магистральная воздухораспределителя ЗЧР483.010) Невьянского завода тормозного оборудования, обеспечивает сокращение издержек операторов грузовых вагонов на реновацию колесных пар вследствие снижения количества дефектов (ползун, навар, выщербина) тормозного эффекта на поверхности катания.

1. Авторежим АРД6

К настоящему времени потенциал конструкции авторежима с рычажно-клапанной конструкцией 265-А полностью исчерпан, диапазон изменения давления у существующих авторежимов не превышает 2,5, в то время, как появление вагонов с осевой нагрузкой 30 тонн потребует увеличить этот диапазон до 6. Установка на вагоны с увеличенным прогибом рессорного подвешивания требует разработки авторежимов с увеличенными размерами или применения рычажных механизмов.

Авторежим  унифицированной  конструкции с увеличенным диапазоном регулирования разрабатывался для установки на вагоны со статическим прогибом рессорного подвешивания от 45 мм до 300 мм.

Установка авторежима на вагоны с различными характеристиками рессорного подвешивания обеспечивается путем замены поворотного рычага.

Впервые макетный образец одного из вариантов нового авторежима клапанно – диафрагменного типа был показан на сетевой школе тормозников в городе Челябинске в 2003 году.

Первый образец авторежима клапанно-диафрагменного типа установлен в феврале 2005 года на вагон опытного маршрута ст. Климки – ст. Лесная Волчанка.

По результатам испытаний в авторежим клапанно-диафрагменного типа внесен ряд усовершенствований, авторежим получил обозначение АРД6. Отработка конструкции авторежима АРД6, включая климатические испытания, выполнялась в течение 2005 года на автоматическом стендовом испытательном оборудовании в объеме, обеспечивающем подготовку авторежима к эксплуатационным испытаниям.

Отличительными особенностями авторежима АРД6 является гидравлическое демпфирующее устройство, поворотное перемещение узла измерения прогиба рессорного комплекта, преобразователь давления с переменной рабочей площадью.

Устройство авторежима АРД6 приведено на рисунках 6 и 7.

Авторежим устанавливается на кронштейне рамы вагона, упор его измерительной части опирается на контактную планку опорной балочки, закрепленной на неподрессоренной части тележки вагона. На вход авторежима, через верхнее отверстие в плите и соединительный трубопровод, подается давление от воздухораспределителя. Давление с  выхода авторежима, через нижнее отверстие в плите и соединительный трубопровод, подается к тормозному цилиндру (цилиндрам).

Авторежим (рисунок 1) состоит из корпуса 1, поворотного рычага 2, верхней 3 и нижней 4 крышек, плиты 5.

Внутри корпуса размещается демпфер 6, поршень фиксации демпфера 7, поршень 8 преобразователя давления с клапаном, неподвижная вставка 9 и диафрагма 10.

При изменении загрузки вагона меняется положение контактной планки опорной балочки, закрепленной на неподрессоренной части тележки вагона, при этом поворачивается рычаг 2, перемещая своим малым плечом 11 демпфер 6. Для устранения влияния колебаний неподрессоренной части вагона во время движения служит пружина 12, размещенная в поворотном рычаге и гидравлический демпфер 6.

Авторежим  АРД6С  дополнительно  имеет  в  нижней  крышке  пружину 16,  обеспечивающую  давление  в  тормозном  цилиндре  не  менее 0,04 Мпа  (0,4 кгс/см2)   при  ступени  торможения  с  воздухораспределителями  483 ТУ 24.5.356-77, 483М ТУ 24.05.10.062-98, 483А 3184-021-05756760-00, Р483-1 ТУ 3184-009-48588818-2006.

Авторежим АРД6 работает следующим образом.

Торможение.

При торможении, сжатый воздух от воздухораспределителя, через верхнее отверстие в плите авторежима через каналы в корпусе и нижней крышке подается под поршень 8 и к поршню фиксации демпфера 7. Поршень фиксации демпфера 7 перемещаясь, под действием сжатого воздуха, упирается хвостовиком в поверхность штока демпфера и фиксирует его.

Поршень 8 под действием сжатого воздуха перемещается вверх, при этом малый клапан 13 упирается в седло и закрывает атмосферный канал 14.

При дальнейшем перемещении поршня 8, открывается питательный клапан 18 и воздух поступает в полость над диафрагмой 10 и далее, через канал в корпусе и плите, на выход авторежима – к нижнему отверстию в плите, и далее по соединительной трубе в тормозной цилиндр (цилиндры). При поступлении сжатого воздуха в полость над диафрагмой, последняя начинает давить на поршень сверху. При достижении на выходе авторежима давления, соответствующего соотношению активных площадей верхней и нижней сторон поршня 8, последний опускается вниз до момента посадки

Рисунок 1 –  авторежим АРД6

Рисунок 2 –  авторежим АРД6

питательного клапана 18 на седло в поршне 8. Поступление сжатого воздуха в тормозной цилиндр (цилиндры) прекращается. Активная площадь верхней стороны поршня 8 зависит от его расположения относительно неподвижной вставки 9 – чем выше поднимается поршень 8, тем большая площадь наклонных ребер 15 входит в контакт с диафрагмой 10.

При возникновении утечки из тормозного цилиндра, снижается давление в полости над диафрагмой, под действием давления действующего на поршень снизу (давление на выходе воздухораспределителя), поршень перемещается вверх, открывается питательный клапан 18 и воздух поступает в полость над диафрагмой 10 и далее в тормозной цилиндр (цилиндры), подпитывая утечку.

При неплотном закрытии питательного клапана авторежима, воздух поступает через него в  полость над диафрагмой и далее в тормозной цилиндр (цилиндры), под действием повышающегося давления, действующего на поршень сверху, поршень перемещается вниз, при этом малый клапан 13 открывается и воздух выходит через атмосферный канал 14 в атмосферу. Таким образом, предотвращается завышение давления в тормозном цилиндре (цилиндрах).

Отпуск.

При отпуске снижается давление на входе авторежима – сжатый воздух из под поршня 8 выходит через воздухораспределитель в атмосферу. Под действием давления в тормозном цилиндре, поступающем в полость над диафрагмой, поршень 8 перемещается вниз, при этом малый клапан 13 открывается и воздух выходит через атмосферный канал 14 в атмосферу. Кроме того, на питательном клапане 18 возникает перепад давления, под действием которого он открывается и воздух выходит через воздухораспределитель в атмосферу. Поршень фиксации демпфера 7 под действием возвратной пружины 17 возвращается в исходное положение, растормаживая демпфер.

2. Концевой кран Р190

Применяемые в настоящее время концевые краны 190 и 4304 обеспечивают уплотнение за счет деформации резинового элемента, задаваемого при переключении крана, что приводит к быстрому выходу из строя уплотнения, находящегося в перенапряженном состоянии и высокому износу сопрягаемых поверхностей механизма переключения.

Для устранения этого недостатка нами было предложено использовать в переключающем узле концевого крана самоподжимающиеся уплотнения с уменьшенным усилием предварительного поджатия.

В кране 4314 это предложение частично реализовано – в уплотнении при открытом положении крана. Однако уплотнение крана в закрытом положении по-прежнему обеспечивается за счет больной деформации уплотнительного материала, кроме того, для нормальной работы крана в закрытом положении требуется обеспечить герметичность подвижного соединения наружной кромки уплотнения и корпуса переключающего элемента, что трудно обеспечить в условиях попадания в воздух твердых загрязнений.

Общим недостатком всех этих конструкций является конструкция ручки переключения, имеющей большую длину и массу, необходимую для создания усилия для деформации уплотнения, что приводит к интенсивному изнашиванию соединения ручки с квадратом кривошипа.

Крепление концевых кранов к кузову вагона через жестко затягиваемый хомут приводит к излому трубы тормозной магистрали по резьбе и повреждению штуцера и корпуса крана от деформаций кузова вагона, возникающих при движении.

Для устранения этих недостатков был разработан концевой кран Р190, имеющий уплотнения переключающего узла, поджимающиеся к рабочей поверхности давлением сжатого воздуха при открытом и закрытом положениях крана. Это позволило уменьшить усилие при переключении крана и уменьшить в 2,5 раза массу переключающей ручки. Для предотвращения износа соединения ручки крана с квадратом кривошипа введено резиновое уплотнение, демпфирующее колебания ручки и защищающее механизм переключения от попадания внешних загрязнений. Все это позволило на порядок снизить усилия и износ, возникающие в месте соединения рукоятки с квадратом кривошипа.

В местах соединения штуцера крана с трубой тормозной магистрали и отростка крана с соединительным рукавом применены контргайки с резиновой резьбовой вставкой.

Для крепления крана к кузову вагона разработан комплект крепления, состоящий из хомута и ложемента с резиновой вставкой, обеспечивающей упруго-подвижное соединения крана с кузовом вагона. Это позволяет снизить нагруженность крана от деформаций кузова, повысить надежность соединения крана с трубой тормозной магистрали и предотвратить случаи самопроизвольного срабатывания тормозов, из-за образования трещин в этом соединении.

Устройство концевого крана Р190 с комплектом крепления приведено на рисунках 1 и 2.

Кран в сборе со штуцером состоит из корпуса 5, внутри которого расположен клапан 6 с двухсторонним уплотнением, приводимый в движение кривошипом 7 при помощи ручки 8. Вращение ручки передается кривошипу с роликом 19 через втулку 9 с квадратным отверстием. Ручка соединяется со втулкой и кривошипом болтом 10 с отгибной шайбой 11, предотвращающей отвинчивание болта. Уплотнительные кольца 12 и 13 защищают механизм переключения от попадания грязи и влаги.

Контргайки 2 и 3 имеют резиновые вставки, обеспечивающие уплотнение соединения крана с соединительным рукавом и воздухопроводом тормозной магистрали, а также предотвращающие откручивание контргаек.

Штуцер 14 закручен в корпус крана. Уплотнение соединения штуцера с корпусом крана обеспечивается резиновым кольцом 15.

Комплект крепления концевого крана состоит из ложемента 5 с резиновой вставкой, хомута 16, стопорной планки 17 и четырех гаек 18.

Концевой кран Р190 с комплектом крепления работает следующим образом.

В закрытом положении крана клапан 6 садится на седло штуцера 14, ручка 8 располагается перпендикулярно к оси крана, плечо кривошипа 7 с пальцем опирается на внутреннюю поверхность корпуса крана, ограничивая поворот ручки, при этом палец кривошипа опускается ниже продольной оси клапана 6, препятствуя самопроизвольному открыванию клапана. Уплотнение клапана имеет форму, обеспечивающую поджатие его к седлу штуцера давлением сжатого воздуха. Сжатый воздух из соединительного рукава выходит в атмосферу через отверстие в корпусе крана.

В открытом положении крана, клапан прижимается к седлу в корпусе крана давлением сжатого воздуха. Уплотнение клапана имеет форму, обеспечивающую поджатие его к седлу корпуса давлением сжатого воздуха.

Комплект крепления концевого крана обеспечивает установку его на кронштейне вагона. Ложемент 5, входящий в комплект, устанавливается плоской опорной поверхностью на кронштейн вагона, в его цилиндрическую обрезиненную выемку устанавливается штуцер 14, опорная площадка ложемента, при этом, удерживает шестигранную часть крана от поворота. Штуцер, в сборе с краном, закрепляется к ложементу и кронштейну вагона при помощи хомута 16 и четырех гаек 18. Для предотвращения откручивания,   гайки  стопорятся  отгибкой  краев  стопорной  планки  17  на грани гаек 18. Для обеспечения продольного перемещения крана относительно ложемента и рамы вагона, при монтаже крана необходимо установить размер Г, равный   мм (рисунок 1). 

Рисунок 1 –  Кран концевой Р190 с комплектом крепления

Рисунок 2 –  Кран концевой Р190 с комплектом крепления

3. Тройник тормозной магистрали Р573

Существующий тройник тормозной магистрали 573 не обеспечивает защиту от попадания твердых частиц, скапливающихся в его нижней точке, особенно при разгрузке вагонов на вагоноопрокидывателях. Для разборки тормозной магистрали с целью замены её части или тройника требуется отсоединения труб тормозной магистрали по всей длине вагона, что обуславливает высокую трудоемкость такого ремонта.

Для устранения этих недостатков был разработан тройник Р573, позволяющий обеспечить защиту от попадания загрязнений в подводящую трубу воздухораспределителя при разгрузке на вагоноопрокидывателе. Это обеспечивается за счет изменения формы нижней части канала тройника, предотвращающего скапливание грязи, изменения геометрии канала подводящей трубы, предотвращающего попадание в него частиц загрязнений при перевороте вагона. Трудоемкость замены тройника или подводящей трубы значительно уменьшена за счет применения накидных гаек с резиновыми уплотнениями на трубах тормозной магистрали. Для  обеспечения предотвращения коррозии резьбы накидных гаек и тройника установлены резиновые уплотнения.

Устройство тройника Р573 приведено на рисунке 1.

Тройник Р573.00.000 состоит из тройника 1 и комплекта для установки на вагон, включающего две втулки 4, две гайки 3, два кольца 2, два кольца 7, манжету 5 и кольцо 6.

Тройник 1 имеет два присоединительных фланца с резьбой для присоединения труб воздухопровода тормозной магистрали и отросток с резьбовым фланцем для присоединения подводящей трубы Р200.00. Крепление на вагоне осуществляется к фланцу с двумя отверстиями диаметром 17 мм, расстояние между отверстиями – 100 мм, что обеспечивает установку тройника на вагон вместо тройника 573 ТУ 3184-513-05744521-2002.

Втулки 4 навинчиваются  и привариваются к трубам воздухопровода тормозной магистрали.

Уплотнение соединений тройника с воздухопроводом тормозной магистрали и подводящей трубой Р200.00 обеспечивается кольцами 7 и манжетой 5.

Для защиты гаек крепления воздухопровода тормозной магистрали и подводящей трубы Р200.00 к тройнику от коррозии служат кольца 2 и 6.

Тройник Р573 работает следующим образом. 

Тройник обеспечивает подачу воздуха к подводящей трубе Р200.00.

Геометрия манжеты 5 и колец 7 обеспечивает поджатие и дополнительную герметизацию под действием давления сжатого воздуха.

Рисунок 1 –  Тройник Р573

4. Кран разобщительный Р100 и подводящая труба Р200 воздухораспределителя.

Анализ существующей конструкции подводящей трубы и разобщительных кранов показал, что конструкция подводящей трубы влияет на надежность как её самой, так и на надежность крепления воздухораспределителя. Труба выполняет функцию дополнительной опоры, удерживающей камеру воздухораспределителя от перемещений во время движения вагона, поэтому замена её на резиновый рукав приводит к ослаблению и излому крепления воздухораспределителя к раме вагона.

Безрезьбовая конструкция подводящей трубы имеет многоэлементную конструкцию, при этом фиксация трубы осуществляется за счет деформации уплотняющего элемента, возникающего при затяжке резьбовых соединений. Конструкция имеет низкую защиту от коррозионных повреждений в местах соединения отдельных частей и невысокую надежность фиксации составных частей при длительной эксплуатации. 

Подводящая труба Р200 имеет сварную конструкцию, сварка производится с учетом индивидуальных размеров вагона, что обеспечивает уменьшение напряжений после сборки. Соединение со штуцером камеры и тройником тормозной магистрали при помощи накидных гаек и резиновых уплотнений, позволяет с минимальными затратами времени производить снятие и установку трубы на вагон.

Дополнительные уплотнения накидных гаек и контргайка с резиновой резьбовой вставкой защищают резьбовые соединения от коррозии и загрязнений, обеспечивая  надежную фиксацию, уплотнение и ремонтопригодность конструкции при воздействии агрессивной внешней среды и замену трубы и крана без применения подмоточных материалов.

Разобщительный кран устанавливается на подводящую трубу без её разборки, это позволяет производить его замену в условия текущего ремонта с минимальными затратами. 
 
Применяющиеся конструкции разобщительных кранов не обеспечивают надежной работы в условиях эксплуатации. Пробковый кран 372 имеет низкую надежность из-за высокого усилия поджатия пробки, требующегося для обеспечения его герметичности и близкого по окружности расположения разобщаемых отверстий. Краны 4300 и 4300В чувствительны к загрязнениям твердыми частицами, что приводит к повреждению и выходу из строя мягких уплотнительных элементов и последующей потере герметичности.

Разобщительный кран Р100 имеет пробковое рабочий орган, дополнительно уплотненный двумя резиновыми кольцами. Это, наряду с применением более совершенной смазки с антифрикционным наполнителем, и увеличением угла поворота пробки до 180°,  позволило уменьшить усилие поджатия конуса крана, повысило герметичность и снизило его износ при переключении. Для снижения износа крана от твердых частиц в воздухе, и предотвращения их попадания в воздухораспределитель, в корпусе крана установлен сетчатый фильтр, легко доступный для очистки и замены при демонтаже крана. Для защиты от внешнего загрязнения атмосферный канал выведен под защитный кольцевой кожух, закрепленный на рукоятке крана, что обеспечивает самоочистку кольцевого зазора для выхода воздуха при повороте рукоятки.

Устройство крана Р100 приведено на рисунке 1.

Кран в сборе состоит из корпуса 6 внутри которого расположена поворотная пробка 7 с основным и атмосферным каналами, уплотненная резиновыми кольцами 8 и 9. Основной канал пробки служит для подключения и отключения воздухораспределителя и воздухопровода тормозной магистрали. Атмосферный канал пробки служит для выпуска воздуха из участка подводящей трубы между краном и воздухораспределителем в атмосферу при закрытом положении крана.  Поворот пробки производится при помощи рукоятки 10. Пробка поджимается к корпусу крана пружиной 11. Рукоятка крана крепится к пробке болтом 12 с шайбой 13, служащей для предохранения болта от откручивания.

Для крепления крана на корпусе подводящей трубы 14 служат болты 2 с шайбами 3, отгибаемыми на грань болтов, для предотвращения их откручивания. Уплотнение соединения крана с корпусом подводящей трубы обеспечивает кольцо 4 и фильтр 5. Фильтр 5 имеет резиновый корпус, в который завулканизирована сетка, обеспечивающая защиту от попадания загрязнений из воздухопровода тормозной магистрали в кран и воздухораспределитель.
Кран Р100 работает следующим образом. 

В открытом положении крана рукоятка 10 направлена вдоль оси подводящей трубы в сторону воздухораспределителя, при этом воздух от тормозной магистрали через фильтр 5, основной канал в пробке 7 и канал в корпусе крана 6 поступает к воздухораспределителю. Атмосферный канал в пробке перекрыт.

Рисунок 1 – Кран разобщительный Р100.

При повороте рукоятки крана на 180°, кран переходит в закрытое состояние, при этом перекрывается подача воздуха из воздухопровода тормозной магистрали к воздухораспределителю. Воздух из магистральной камеры воздухораспределителя и из участка подводящей трубы между краном и воздухораспределителем через канал в корпусе крана и атмосферный канал в пробке выходит в атмосферу.

Устройство трубы подводящей Р200 приведено на рисунке 2.

Труба подводящая состоит из корпуса 11, к которому с одной стороны приварена труба 12 со штуцером 13 и гайкой 8. С другой стороны в корпус ввернут штуцер 9 с гайкой 8 и контргайкой 10. Размеры и геометрия трубы 12 выбираются исходя из размещения камеры воздухораспределителя и тройника Р573.00.000 на конкретном вагоне.

Контргайка 10 имеет резиновую вставку, обеспечивающую уплотнение соединения штуцера с корпусом, а также предотвращающую откручивание контргайки.

К корпусу 11 сверху крепится кран разобщительный 1. Кран крепится четырьмя болтами 2 с шайбами 3, отгибаемыми на грань головки болтов, для предотвращения их откручивания. Уплотнение соединения крана с корпусом подводящей трубы обеспечивает кольцо 4 и фильтр 5. Фильтр 5 имеет резиновый корпус, в который завулканизирована сетка, обеспечивающая защиту от попадания загрязнений из воздухопровода тормозной магистрали в кран и воздухораспределитель.

Штуцер 6 ввертывается в корпус камеры воздухораспределителя.

Уплотнение соединений подводящей трубы с тройником Р573.00.000 и штуцером 6 обеспечивается одинаковыми манжетами 15 – Р200.03. Манжета Р200.03, уплотняющая соединение подводящей трубы и тройника Р573.00.000 входит в комплект поставки последнего.

Для защиты от коррозии гаек 8 служат одинаковые кольца 7 – Р200.07. Кольцо Р200.07, защищающее от коррозии гайку 8 крепления подводящей трубы к тройнику  Р573.00.000 входит в комплект поставки последнего.

Для предотвращения падения подводящей трубы при откручивании гаек 8, в отверстие гайки устанавливается чека 12.

Труба подводящая Р200 работает следующим образом. 

В открытом положении крана 1 его рукоятка направлена вдоль оси подводящей трубы в сторону воздухораспределителя, при этом воздух от тройника тормозной магистрали Р573.00.000 через фильтр 5, кран 1 поступает к камере воздухораспределителя.

При повороте рукоятки крана на 180°, кран переходит в закрытое состояние, при этом перекрывается подача воздуха из воздухопровода тормозной  магистрали к воздухораспределителю.  Воздух из магистрального канала воздухораспределителя и из участка подводящей трубы между краном и воздухораспределителем через канал в корпусе крана выходит в атмосферу.

Рисунок 2 –  Труба подводящая Р200.

5. Часть главная воздухораспределителя ЗЧР270.023

Конструкция ЗЧР270.023 имеет ряд преимуществ перед главной частью 270.023-1, что позволяет снизить затраты при ремонте путём:

  • возможности снятия и повторной установки втулки Р270.908, что позволяет прочистить каналы, засорившиеся в процессе эксплуатации, без замены корпуса в целом;
  • изготовления пневматических каналов не методом стержневого литья, а установкой стальных трубок, требуемого проходного сечения, обеспечивающего необходимые темпы снижения и повышения давления в камерах, предохраняет каналы от засорения литейным писком, и как следствие, исключает случай неотпуска воздухораспределителей в поездах.

6. Часть магистральная воздухораспределителя ЗЧР483.010

Конструкция ЗЧР483.010 имеет ряд преимуществ перед магистральными  частями 483, что позволяет снизить затраты при ремонте путём:

  • свободного доступа к каналам плунжера Р483.120 предусмотренного за счет герметично закрываемой пробки, что позволяет производить прочистку калибровочных отверстий без его замены;
  • произведенной замены калиброванного отверстия Ø 0,6 мм в седле 483.023 на пять последовательно установленных  отверстий Ø 0,8 мм, что снижает вероятность их засорения. Это позволяет значительно сократить количество случаев неотпуска тормоза в поездах, при этом сохраняется необходимый темп наполнения рабочей камеры;
  • модернизированной конструкции хвостовика диска направляющего Р483.014, диафрагмы магистральной части, выполняется из латуни путем литья под давлением, что значительно снижает износ указанной детали, за счет чего улучшается отпуск воздухораспределителя в хвостовой части подвижного состава;
  • использования метода привулканизации резины при изготовлении клапанов, что позволяет достичь оптимальной герметичности при закрытии вследствие улучшения поверхностного слоя, а также уменьшает просадку резины в ходе эксплуатации и значительно увеличивает срок службы клапана без замены резиновых уплотнений.

Официальный сайт